JP7315933B2 - 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム - Google Patents
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〔1-1.情報処理装置の構成〕
まず、図1を用いて、第1の実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る情報処理装置の構成例を示す図である。図1に示すように、情報処理装置100は、通信部110と、記憶部120と、制御部130とを有する。
通信部110は、例えば、NIC(Network Interface Card)、モデムチップ及びアンテナモジュール等によって実現される。また、通信部110は、ネットワークN(図示略)と有線又は無線で接続される。
記憶部120は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。
制御部130は、コントローラ(Controller)であり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等によって、情報処理装置100の内部の記憶装置に記憶されている各種プログラム(情報処理プログラムの一例に相当)がRAM等の記憶領域を作業領域として実行されることにより実現される。図1に示す例では、制御部130は、取得部131と、第1付与部132と、生成部133と、第2付与部134を有する。
取得部131は、人物の顔に関する新しい属性を示す属性ラベルが付与された少量(例えば、10枚など)の属性ラベル付き顔画像を取得する。ここで、新しい属性を示す属性ラベル(以下、新たな属性ラベルともいう)とは、画像認識モデルに学習させたい新しい属性を示す属性ラベルのことを指すものとする。すなわち、新たな属性ラベルとは、画像に含まれる人物の顔を認識する画像認識モデルがまだ学習していない未知の属性を示す属性ラベルのことを指すものとする。例えば、取得部131は、通信部110を介して、情報処理装置を利用する利用者の端末装置から少量の新たな属性ラベル付き顔画像を取得してよい。
第1付与部132は、新たな属性ラベルが付与された顔画像と類似する類似画像に対して新たな属性ラベルを付与する。具体例には、第1付与部132は、取得部131が少量の新たな属性ラベル付き顔画像と大量の顔画像を取得すると、少量の新たな属性ラベル付き顔画像と大量の顔画像それぞれとの類似度を算出する。例えば、第1付与部132は、少量の新たな属性ラベル付き顔画像それぞれの特徴点を抽出し、抽出した特徴点に対応する特徴量をクラスタリングする。また、第1付与部132は、大量の顔画像それぞれの特徴点を抽出し、抽出した特徴点に対応する特徴量を、少量の新たな属性ラベル付き顔画像について生成した各クラスターに分類する。続いて、第1付与部132は、少量の新たな属性ラベル付き顔画像の各クラスターの平均と、大量の顔画像それぞれの各クラスターに属する特徴点との類似度を算出する。続いて、第1付与部132は、算出した各特徴点の類似度に基づいて、少量の新たな属性ラベル付き顔画像と大量の顔画像それぞれとの類似度を算出する。続いて、第1付与部132は、大量の顔画像のうち、算出した類似度が所定の閾値を上回る顔画像を類似画像であると判定する。続いて、第1付与部132は、類似画像であると判定した顔画像に対して、新たな属性ラベルを付与する。
生成部133は、第1付与部132によって新たな属性ラベルを付与された類似画像を画像解析することで、未知の顔画像に対して新たな属性ラベルを付与するためのラベル付与ルールを生成する。なお、生成部133は、第1付与部132によって新たな属性ラベルを付与された類似画像に加えて、少量の新たな属性ラベル付き顔画像を画像解析することで、新たな属性ラベルを付与するためのラベル付与ルールを生成してよい。
第2付与部134は、生成部133によって生成されたラベル付与ルールに基づいて、未知の顔画像に対して新たな属性ラベルを付与する。例えば、第2付与部134は、取得部131が取得した大量の顔画像に対して新たな属性ラベルを付与してよい。また、第2付与部134は、取得部131が新たに取得した顔画像に対して新たな属性ラベルを付与してよい。例えば、第2付与部134は、取得部131が新たに取得した顔画像に含まれる顔領域を抽出して、生成部133によって生成されたラベル付与ルールに基づいて、抽出した顔領域の輝度値を画像解析する。例えば、第2付与部134は、顔領域の特徴点を抽出し、抽出した特徴点に対応する特徴量を、生成部133が生成したラベル付与ルールに関する各クラスターに分類する。続いて、第2付与部134は、生成部133が生成したラベル付与ルールにおける各クラスターの平均と、各クラスターに分類された特徴量との類似度をそれぞれ算出し、算出した類似度がそれぞれ所定の閾値を超えるか否かを判定する。例えば、第2付与部134は、ラベル付与ルールに基づいて、各クラスターの平均との類似度がそれぞれ所定の閾値を超える場合に、新たな属性ラベルを付与する。
次に、図2を用いて、第1の実施形態に係る情報処理の手順について説明する。図2は、第1の実施形態に係る情報処理の一例を示すフローチャートである。図2では、取得部131は、少量の属性ラベル付き顔画像、および、インターネット上等から大量の顔画像を取得する(ステップS101)。
〔2-1.情報処理装置の構成〕
次に、図3を用いて、第2の実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。図3は、第2の実施形態に係る情報処理装置の構成例を示す図である。図3に示すように、情報処理装置200は、通信部210と、記憶部220と、制御部230とを有する。
通信部210は、例えば、NIC、モデムチップ及びアンテナモジュール等によって実現される。また、通信部210は、ネットワークN(図示略)と有線又は無線で接続される。
記憶部220は、例えば、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。
制御部230は、コントローラであり、例えば、CPU、MPU、ASICやFPGA等によって、情報処理装置200の内部の記憶装置に記憶されている各種プログラム(情報処理プログラムの一例に相当)がRAM等の記憶領域を作業領域として実行されることにより実現される。図3に示す例では、制御部230は、取得部231と、生成部232と、算出部233と、付与部234を有する。
取得部231は、大量(例えば、1万枚など)の顔画像を取得する。例えば、取得部231は、新たな属性ラベルが付与されていない大量の顔画像を取得する。例えば、取得部231は、通信部210を介して、インターネット上をクローリングして、新たな属性ラベルが付与されていない大量の顔画像を取得する。なお、取得部231は、インターネット上をクローリングする代わりに、顔画像を保存する外部のデータベース等から大量の顔画像を取得してもよい。
生成部232は、顔画像の特徴を示す特徴ベクトルを生成する。具体例には、生成部232は、取得部231が顔画像を取得した場合に、取得部231が取得した顔画像の特徴を示す特徴ベクトルを生成する。例えば、生成部232は、取得部231が取得した大量の顔画像それぞれの特徴を示す特徴ベクトルをそれぞれ生成する。
算出部233は、生成部232によって生成された特徴ベクトルの特徴ベクトル空間における空間分布において特定の偏りを有する第1空間分布を特定する。具体的には、算出部233は、全ての顔画像(あらゆる顔画像ともいう)に対応する全ての特徴ベクトルの空間分布(以下、第2空間分布ともいう)に対応する確率分布Pと、第2空間分布に含まれる一部の特徴ベクトルの空間分布(以下、部分空間分布ともいう)に対応する確率分布Qのカルバック・ライブラー情報量を算出する。ここで、カルバック・ライブラー情報量とは、2つの確率分布の差異を表す指標(言い換えると、2つの確率分布がどの程度似ているかを表す指標)である。カルバック・ライブラー情報量が大きいほど、2つの確率分布の差異が大きい(つまり、2つの確率分布が似ていない)ことを示す。また、カルバック・ライブラー情報量は、2つの確率分布間の距離を表すため、カルバック距離とも呼ばれる。
付与部234は、算出部233によって算出された第1類似度と第2類似度に応じて、処理対象の顔画像に対して新たな属性ラベルを付与する。具体的には、付与部234は、第1類似度と第2類似度との比率に応じて、処理対象の顔画像に対して、新たな属性ラベルと処理対象の顔画像に含まれる人物の顔が新たな属性を有する確率値との組であるソフトな属性ラベルを付与する。例えば、付与部234は、第1類似度に対する第2類似度の割合の大きさ(例えば、80%など)を、処理対象の顔画像に含まれる人物の顔が新たな属性を有する確率値として算出する。続いて、付与部234は、新たな属性ラベル(例えば、眼鏡を着用しているという属性を示す属性ラベル)と処理対象の顔画像に含まれる人物の顔が新たな属性を有する確率値(例えば、80%など)とを対応付けた情報(ソフトな属性ラベルともいう)を処理対象の顔画像と対応付けて記憶部120に格納する。
次に、図7を用いて、第2の実施形態に係る情報処理の手順について説明する。図7は、第2の実施形態に係る情報処理の一例を示すフローチャートである。図7では、算出部233は、顔画像の特徴を示す特徴ベクトルの特徴ベクトル空間における空間分布において特定の偏りを有する第1空間分布における第1特徴ベクトルと処理対象の顔画像の特徴を示す処理対象特徴ベクトルとの第1類似度を算出する(ステップS201)。
上述した第1の実施形態および第2の実施形態では、人物の顔が撮像された顔画像に対して、人物の顔に関する新たな属性ラベルを付与する場合について説明したが、画像に含まれる対象物は人物の顔に限られない。例えば、画像に含まれる対象物は、人物の顔以外の人間の身体の部位、人間以外の生物、生物以外の物体であってよい。また、対象物が撮像された画像(以下、対象物画像ともいう)に付与される新たな属性ラベルは、画像に含まれる対象物を認識する画像認識モデルが学習していない対象物に関する未知の属性であれば、どのような属性を示す属性ラベルであってもよい。
上述してきたように、第1の実施形態に係る情報処理装置100は、第1付与部132と、生成部133を有する。第1付与部132は、対象物が撮像された対象物画像に含まれる対象物に関する属性を示す属性ラベルが付与された対象物画像と類似する類似画像に対して属性ラベルを付与する。生成部133は、第1付与部132によって属性ラベルを付与された類似画像を画像解析することで、未知の対象物画像に対して属性ラベルを付与するためのラベル付与ルールを生成する。
また、上述してきた実施形態に係る情報処理装置100または情報処理装置200は、例えば図8に示すような構成のコンピュータ1000によって実現される。図8は、情報処理装置100または情報処理装置200の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ1000は、CPU1100、RAM1200、ROM1300、HDD1400、通信インターフェイス(I/F)1500、入出力インターフェイス(I/F)1600、及びメディアインターフェイス(I/F)1700を備える。
また、上記実施形態及び変形例において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。
110 通信部
120 記憶部
130 制御部
131 取得部
132 第1付与部
133 生成部
134 第2付与部
200 情報処理装置
210 通信部
220 記憶部
230 制御部
231 取得部
232 生成部
233 算出部
234 付与部
Claims (7)
- 対象物が撮像された対象物画像であって、前記対象物画像に含まれる前記対象物に関する属性を示す属性ラベルが付与された属性ラベル付き対象物画像それぞれから抽出された特徴点に対応する特徴量をクラスタリングし、前記属性ラベル付き対象物画像よりも多量の前記対象物画像であって、属性ラベルが付与されていない前記対象物画像それぞれから抽出された特徴点に対応する特徴量を、前記属性ラベル付き対象物画像について生成した各クラスターに分類し、前記属性ラベル付き対象物画像の各クラスターの平均と、前記属性ラベルが付与されていない前記対象物画像それぞれの各クラスターに属する特徴点との類似度を算出し、算出した各特徴点の類似度に基づいて、前記属性ラベル付き対象物画像と前記属性ラベルが付与されていない前記対象物画像それぞれとの類似度を算出し、前記属性ラベルが付与されていない前記対象物画像のうち、算出した類似度が所定の閾値を上回る前記対象物画像を前記属性ラベル付き対象物画像と類似する類似画像であると判定し、前記類似画像に対して前記属性ラベルを付与する第1付与部と、
前記第1付与部によって前記属性ラベルを付与された前記類似画像において前記対象物を含む領域である対象物領域の特徴点に対応する特徴量をクラスタリングし、クラスタリングした各特徴点の平均を算出し、算出した各クラスターの平均との類似度に基づいて、未知の前記対象物画像に対して前記属性ラベルを付与するか否かを決定するためのラベル付与ルールを生成する生成部と、
を備える情報処理装置。 - 前記対象物画像の特徴を示す特徴ベクトルの特徴ベクトル空間における空間分布において特定の偏りを有する第1空間分布における第1特徴ベクトルと処理対象の対象物画像の特徴を示す処理対象特徴ベクトルとの第1類似度、および、前記第1空間分布を除く他の空間分布と前記第1空間分布とを含む前記特徴ベクトル空間における空間分布である第2空間分布における第2特徴ベクトルと前記処理対象特徴ベクトルとの第2類似度を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された第1類似度と第2類似度に応じて、前記処理対象の対象物画像に対して前記特定の偏りに対応する属性を示す属性ラベルを付与する付与部と、
をさらに備える請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記生成部によって生成された前記ラベル付与ルールに基づいて、前記未知の前記対象物画像に対して前記属性ラベルを付与する第2付与部
をさらに備える請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記生成部は、
前記類似画像のうち前記対象物を含む対象物領域の輝度値を画像解析することで、前記対象物領域における前記輝度値の特徴を示す前記ラベル付与ルールを生成する、
請求項1~3のいずれか1つに記載の情報処理装置。 - 前記対象物は、人物の顔であり、
前記対象物画像は、前記人物の顔が撮像された顔画像である、
請求項1~4のいずれか1つに記載の情報処理装置。 - 情報処理装置が実行するプログラムにより実現される情報処理方法であって、
対象物が撮像された対象物画像であって、前記対象物画像に含まれる前記対象物に関する属性を示す属性ラベルが付与された属性ラベル付き対象物画像それぞれから抽出された特徴点に対応する特徴量をクラスタリングし、前記属性ラベル付き対象物画像よりも多量の前記対象物画像であって、属性ラベルが付与されていない前記対象物画像それぞれから抽出された特徴点に対応する特徴量を、前記属性ラベル付き対象物画像について生成した各クラスターに分類し、前記属性ラベル付き対象物画像の各クラスターの平均と、前記属性ラベルが付与されていない前記対象物画像それぞれの各クラスターに属する特徴点との類似度を算出し、算出した各特徴点の類似度に基づいて、前記属性ラベル付き対象物画像と前記属性ラベルが付与されていない前記対象物画像それぞれとの類似度を算出し、前記属性ラベルが付与されていない前記対象物画像のうち、算出した類似度が所定の閾値を上回る前記対象物画像を前記属性ラベル付き対象物画像と類似する類似画像であると判定し、前記類似画像に対して前記属性ラベルを付与する第1付与工程と、
前記第1付与工程によって前記属性ラベルを付与された前記類似画像において前記対象物を含む領域である対象物領域の特徴点に対応する特徴量をクラスタリングし、クラスタリングした各特徴点の平均を算出し、算出した各クラスターの平均との類似度に基づいて、未知の前記対象物画像に対して前記属性ラベルを付与するか否かを決定するためのラベル付与ルールを生成する生成工程と、
を含む情報処理方法。 - 対象物が撮像された対象物画像であって、前記対象物画像に含まれる前記対象物に関する属性を示す属性ラベルが付与された属性ラベル付き対象物画像それぞれから抽出された特徴点に対応する特徴量をクラスタリングし、前記属性ラベル付き対象物画像よりも多量の前記対象物画像であって、属性ラベルが付与されていない前記対象物画像それぞれから抽出された特徴点に対応する特徴量を、前記属性ラベル付き対象物画像について生成した各クラスターに分類し、前記属性ラベル付き対象物画像の各クラスターの平均と、前記属性ラベルが付与されていない前記対象物画像それぞれの各クラスターに属する特徴点との類似度を算出し、算出した各特徴点の類似度に基づいて、前記属性ラベル付き対象物画像と前記属性ラベルが付与されていない前記対象物画像それぞれとの類似度を算出し、前記属性ラベルが付与されていない前記対象物画像のうち、算出した類似度が所定の閾値を上回る前記対象物画像を前記属性ラベル付き対象物画像と類似する類似画像であると判定し、前記類似画像に対して前記属性ラベルを付与する第1付与手順と、
前記第1付与手順によって前記属性ラベルを付与された前記類似画像において前記対象物を含む領域である対象物領域の特徴点に対応する特徴量をクラスタリングし、クラスタリングした各特徴点の平均を算出し、算出した各クラスターの平均との類似度に基づいて、未知の前記対象物画像に対して前記属性ラベルを付与するか否かを決定するためのラベル付与ルールを生成する生成手順と、
をコンピュータに実行させる情報処理プログラム。
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| JP2021087754A JP7315933B2 (ja) | 2021-05-25 | 2021-05-25 | 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム |
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